QUANTIFICAÇÃO DE RUTINA E QUERCETINA EM PÃES

INCORPORADOS DE FARINHA DE TRIGO SARRACENO

(Fagopyrum esculentum Moench) REFINADA

Lara Tatiane Geremias Ferreira Brites1, Adriana Dillenburg Meinhart

2, Helena Teixeira

Godoy2 & Caroline Joy Steel

1

1- Departamento de Tecnologia de Alimentos – Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia

de Alimentos – CEP: 13083-862 – Campinas – SP – Brasil, Telefone: (19) 3521 4004 – Fax: (19) 3289 3617 - e-

mails: larabrites@hotmail.com; steel@unicamp.br.

2- Departamento de Ciência de Alimentos – Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de

Alimentos – CEP: 13083-862 – Campinas – SP – Brasil, Telefone: (019) 3521 4024 - Fax: (19) 3521 7092 – e-

mails: adrianadille@gmail.com; helenatg@unicamp.br.

RESUMO – Neste estudo, foram elaborados pães de forma com substituição de 30, 45 e 60% da

farinha de trigo (FTR) por farinha de trigo sarraceno refinada (FSR), com o intuito de se obter pães com melhoria da qualidade nutricional, através do incremento de rutina e quercetina, sem prejuízo da

qualidade tecnológica. Os pães foram elaborados e caracterizados tecnologicamente quanto à cor,

volume específico e firmeza do miolo e, quimicamente, quanto aos seus teores de rutina e quercetina. A FSR apresentou potencial para panificação, sendo possível a elaboração de pães incorporados de

até 45% de FSR, sem grandes prejuízos na qualidade tecnológica dos pães, apresentando incremento

nutricional importante para a nutrição humana quanto ao aumento dos teores de rutina e quercetina.

ABSTRACT – In this study, pan breads with replacement of 30, 45 and 60% wheat flour (FTR) by

refined buckwheat flour (FSR) were elaborated, in order to obtain bread with improved nutritional

quality through the increase of rutin and quercetin, without impairing technological quality. The breads were prepared and characterized technologically with respect to color, specific volume and

crumb firmness, and chemically, as to their content of rutin and quercetin. FSR presented potential for

breadmaking, the development of breads with up to 45% FSR being possible without great damage to

technological quality of the breads, and with a significant nutritional improvement, important for human nutrition, through the increase in rutin and quercetin contents.

PALAVRAS-CHAVE: panificação, flavonoides, rutina, quercetina, hidrólise ácida.

KEYWORDS: breadmaking, flavonoids, rutin, quercetin, acid hydrolysis.

1. INTRODUÇÃO

O trigo sarraceno (Fagopyrum esculentum Moench) é um pseudocereal pertencente à família

das Polygonaceae, sendo uma planta dicotiledônea, que apesar do nome, não apresenta nenhum parentesco com o trigo comum (Triticum aestivum L.). Os grãos de trigo sarraceno são

nutricionalmente conhecidos por apresentarem proteínas de alto valor biológico, quantidade elevada

de minerais, vitaminas do complexo B e principalmente compostos fenólicos (Abdel-Aal e Wood, 2005).

Dentre os compostos fenólicos presentes no trigo sarraceno, a classe dos flavonóides é uma

das principais, sendo amplamente conhecida devido à atividade antioxidante que alguns compostos possuem. A atividade antioxidante mostra a capacidade de proteger as células contra efeitos nocivos

de espécies reativas de oxigênio, que têm sido associadas ao câncer, ao envelhecimento, à

aterosclerose, a inflamações e a doenças neurodegenerativas (Holasová et al., 2002).

Devido aos benefícios que os compostos fenólicos podem trazer à saúde, muitos estudos vem sendo conduzidos com o intuito de investigar os flavonoides mais abundantes no trigo sarraceno,

como a rutina e a quercetina, bem como, a aplicação desse grão em alimentos para melhoria da

qualidade nutricional (Kreft et al., 2006; Lin et al., 2009; Dziadek et al., 2016). Na panificação, o trigo sarraceno tem sido considerado um ingrediente potencial, já que

estudos demonstram uma boa contribuição deste para a melhoria da qualidade de produtos

panificáveis devido à sua composição. Entretanto, o tratamento hidrotérmico do trigo sarraceno durante o processamento, reduz os níveis de compostos fenólicos que podem ser degradados ou

combinados a outras moléculas, reduzindo a quantidade de compostos nos produtos finais (Costantini

et al., 2014).

Em meio a isso, o objetivo deste estudo foi determinar os teores de rutina e quercetina através de dois métodos de extração (com e sem hidrolise ácida) de farinhas e pães incorporados de 30, 45 e

60% de farinha de trigo sarraceno refinada, investigando a contribuição nutricional da farinha de trigo

sarraceno e a qualidade tecnológica dos pães.

2. MATERIAL E MÉTODOS

2.1 Material Os grãos de trigo sarraceno foram adquiridos do Grupo Pozza (Lagoa dos Três Cantos, RS,

BRA) e submetidos a moagem em moinho experimental Brabender Quadrumat Senior (Duisburg,

ALE), em passagens de quebra e redução, utilizando-se apenas as farinhas de quebra e de redução para compor a farinha refinada (FSR).

A farinha de trigo refinada (FTR) tipo 1 da marca Nita foi doada pelo Moinho Paulista

(Santos, SP, BRA). Os demais ingredientes utilizados para a formulação dos pães foram adquiridos no

comércio local (Campinas, SP, BRA). Os padrões de rutina, quercetina e o ácido ascórbico foram adquiridos da Sigma-Aldrich (Saint

Louis, EUA). O metanol grau HPLC foi obtido da J.T. Backer (USA), o HCl da Êxodo Científica

(BRA), o metanol P.A. da Synth (BRA) e a água ultra pura foi obtida do sistema Milli-Q (Millipore Corporation, FRA). Os padrões de quercetina dihidratada e rutina hidratada foram preparados em

solução de metanol:água (50:50) contendo 0,04% de ácido ascórbico e mantidos em ultra freezer a -

80ºC.

2.2 Métodos Os pães foram produzidos com base na formulação proposta por Schmiele et al. (2012):

farinha (100%), fermento biológico instantâneo (1,3%), sal (1,8%), açúcar (4%), gordura (4%), leite

em pó (4%), propionato de cálcio (0,2%), α-amilase (0,0025%) e água (58±3%). Foi elaborado um controle com 100% farinha de trigo refinada (FTR) e formulações com substituição da FTR pela

farinha de trigo sarraceno refinada (FSR) nos níveis de 30, 45 e 60 %, obtendo-se 4 formulações,

como apresentado na Tabela 1.

Tabela 1 – Porcentagem de substituição de FTR por FSR

% de substituição

Farinhas Controle F1 F2 F3

FTR 100 70 55 40 FSR 0 30 45 60 FTR: farinha de trigo refinada; FSR: farinha de trigo sarraceno refinada.

Todos os ingredientes da formulação foram misturados em uma masseira HAE 10 (Hyppolito,

Ferraz de Vasconcelos, BRA), inicialmente a uma velocidade baixa (~90 rpm) por 5 minutos e posteriormente a velocidade alta (~210 rpm), sendo o batimento mantido por 3 min e 50 seg.

A massa resultante foi dividida em porções de 200 ± 1 g, modeladas em modeladora modelo

HM2 Hp 0,5 (Hyppolito, Ferraz de Vasconcelos, BRA), colocadas em formas abertas (dimensões 14 cm x 7 cm x 4 cm) e levadas à câmara de fermentação modelo CCKU586820-1 (Super Freezer, Poços

de Caldas, BRA) a 38 ºC e 95 % U.R., onde permaneceram ~120± 8 min. Os pães foram assados em

forno de lastro modelo Ipanema IP 4/80 (Haas, Curitiba, BRA), com temperatura de 180 ºC (lastro) e 195 ºC (teto), por 20 minutos. Após o forneamento, os pães foram desenformados, resfriados (~2 h) à

temperatura ambiente, embalados em sacos de polietileno e estocados em ambiente com temperatura

controlada (25 ºC) até o momento das análises tecnológicas. Para as análises químicas de rutina e

quercetina os pães foram liofilizados, triturados e, armazenados em embalagem metalizada selada a vácuo em freezer a -22ºC até o momento das análises.

A caracterização tecnológica dos pães foi realizada quanto à cor, volume específico e firmeza

do miolo. Para a cor, utilizou-se um colorímetro portátil Hunterlab (Reston, USA) e o sistema CIELab, e para o volume específico utilizou-se o método 10-05.01 da AACCI (2010), expressando-o em mL/g,

sendo ambas as análises realizadas em triplicata.

Para a firmeza do miolo dos pães utilizou-se o método 74-10.02 da AACCI (2010), sendo realizada em texturômetro universal TA-XT2 (Stable Micro Systems, Surrey, ENG), carga de 25 kg.

Utilizou-se probe de alumínio P/36, com haste longa, com calibre de 30 mm e os seguintes parâmetros

de análise: velocidade pré-teste = 1,7 mm/s; velocidade de teste = 1,7 mm/s; velocidade pós-teste = 10,0 mm/s; força = 10 g; distância = 40 %; modo: força em compressão. A avaliação foi realizada pela

compressão do probe sobre duas fatias centrais sobrepostas e dispostas horizontalmente à plataforma,

fatiadas (1,25 cm) no momento da análise. Esta análise foi realizada em 12 replicatas por amostra. Para a análise química de rutina e quercetina utilizou-se dois métodos de extração, sendo um

sem hidrólise e outro com hidrolise ácida, baseados nos estudos de Hirose et al. (2010) e Valencia et

al. (2010), respectivamente. Na extração sem hidrólise, 0,1 g de amostra foi pesado em eppendorf e

adicionado de 1 mL de solução de metanol:água (62,5:37,5%) contendo 0,04% de ácido ascórbico, e levado à agitação (210 rpm) por 3 horas a 30ºC. Na extração com hidrólise, 2 g de amostra foram

adicionados de 40 mL de solução metanol:água (62,5:37,5%) contendo 0,04% de ácido ascórbico,

mais 10 mL de HCl 6 mol.L-1

, e levados a banho-maria a 90ºC durante 2 horas, em sistema de refluxo. Os extratos foram resfriados e o volume ajustado para 100 mL. Todos extratos de amostras foram

preparados em triplicata e filtradas em membranas de PVDF de 0,22 µm de tamanho de poro

(Millipore Corporation, FRA), sendo armazenados a -80ºC até o momento da quantificação. Para a

quantificação de rutina e quercetina empregou-se um sistema de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) Agilent 1260 (Waldbronn, ALE), com bomba quaternária, injetor automático e

detector de arranjo de fotodiodos (DAD). A coluna analítica empregada foi uma coluna C18 (Ace

HPLC Columns), com 150 mm de comprimento, 3 mm de diâmetro interno e 5 µm de tamanho de partícula, e forno a 25ºC. A fase móvel utilizada foi composta por dois solventes: A (água acidificada

com ácido fórmico a 0,3%) e B (metanol). Foi empregado um gradiente linear iniciando com 20% de

B, 70% aos 4 minutos e 20% aos 4’10”, mantendo-se assim até o final da análise (7’20”), com vazão

constante de 1 mL.min-1

. O volume de injeção foi de 50 uL. A identificação foi realizada por comparação dos espectros de absorção das amostras com os espectros dos padrões de quercetina e

rutina. A quantificação foi realizada por calibração externa, com detecção em 370 nm.

Todos os resultados foram avaliados estatisticamente através de ANOVA e teste de Tukey (p < 0,05), utilizando o software Statistica 7.0 (Statsoft, Tulsa, USA).

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados referentes à qualidade tecnológica dos pães produzidos com FTR e FSR são

apresentados na Tabela 2.

Os pães controle com 100% FTR apresentaram o maior volume específico dentre eles, observando-se que quanto maior a incorporação de FSR, menor o volume especifico. À medida que se

incorporou farinha de trigo sarraceno à formulação, ocorreu uma diluição das proteínas formadoras da

rede de glúten presentes na FTR, o que acarretou em prejuízos na retenção de gás pela massa durante a

fermentação, consequentemente, diminuindo o volume do pão (Houben et al., 2012).

Tabela 2 – Cor, volume específico e textura dos pães incorporados de farinha de trigo sarraceno Umidade Vol. especifico Cor Firmeza

Formulações % (L/kg) L* a* b* (N)

Controle (100% FTR) 35,46±0,30a 3,35±0,07ª 81,27±0,6ª 1,70±0,05d 20,91±0,17a 12,94±0,42d

F1 (30% FSR + 70% FTR) 33,94±0,20b 2,86±0,02b 74,57±0,04b 2,88±0,08c 19,70±0,24b 21,99±1,30c

F2 (45% FSR + 55% FTR) 32,11±0,34c 2,52±0,05c 70,34±0,57c 3,36±0,02b 19,09±0,11c 30,87±1,30b

F3 (60% FSR + 40% FTR) 31,21±0,37d 2,20±0,08d 67,76±0,26d 4,03±0,07a 19,00±0,08c 48,06±2,52a

Médias seguidas de uma mesma letra nas colunas não diferem significativamente pelo teste de Tukey (p ≤ 0,05).

FTR: farinha de trigo refinada; FSR: farinha de trigo sarraceno refinada.

Apesar da redução no volume dos pães provenientes das formulações com incorporação de até 45% de FSR, os mesmos apresentaram alveolagem uniforme, crosta delineada e suave quebra nas

laterais, características de pães de forma (Cauvain e Young, 2009). Estas características confirmam a

possibilidade da substituição da FTR por farinha de trigo sarraceno sem que se observem grandes defeitos visuais.

A avaliação da cor dos pães mostrou coloração característica da farinha de trigo sarraceno. Ou

seja, à medida que se aumentou a proporção de FSR na formulação, houve uma redução no valor de L*, indicando menor claridade atribuída à coloração mais escura da farinha. Os resultados estão de

acordo com o estudo realizado por Lin et al. (2009), que incorporaram 15% de farinha de trigo

sarraceno sem casca e observaram a mesma tendência.

O efeito do trigo sarraceno sobre a textura dos pães foi evidenciado pelas diferenças observadas na medida da firmeza do miolo. Os pães com proporções de 60% de FSR em suas

formulações foram os que apresentaram maior firmeza. A explicação para esse comportamento é o

menor volume destes pães (pela diluição das proteínas formadoras da rede de glúten) e, possivelmente, a maior quantidade de amido na FSR, podendo haver também maior retrogradação e menor maciez

(Gao et al., 2016).

Na Tabela 3, são apresentados os teores de rutina e quercetina das farinhas e dos pães incorporados de FSR.

Tabela 3 – Teores de rutina e quercetina com e sem hidrólise das farinhas FTR e FSR, e dos pães

controle e incorporados de FSR

Farinhas Rutina e Quercetina (mg.100g

-1) Rutina e Quercetina (mg.100g

-1)

Amostras sem hidrólise Amostras com hidrólise

Rutina Quercetina Rutina Quercetina

100% FTR Nd Nd Nd Nd

100% FSR 4,69±0,03b 0,04±0,004a 1,1±0,04b 3,74±0,06b

Pães

Controle (100% FT) Nd Nd Nd Nd

F1 (30% FSR + 70% FTR) 0,91±0,05c 0,04±0,003b Nd 0,92±0,008c

F2 (45% FSR + 55% FTR) 1,47±0,03b 0,06±0,003b Nd 1,24±0,002b

F3 (60% FSR + 40% FTR) 1,80±0,09a 0,08±0,005a Nd 1,58±0,002a

Médias seguidas de uma mesma letra nas colunas não diferem significativamente pelo teste de Tukey (p ≤ 0,05),

para um mesmo grupo (farinhas ou pães). FTR: farinha de trigo refinada; FSR: farinha de trigo sarraceno

refinada. Nd: não detectado.

Na análise com extração sem hidrólise ácida, não foi detectada rutina na amostra de FTR, mas foram encontradas quantidades significativas na FSR. No preparo dos pães, podem ocorrer

degradações da rutina devido à ação de enzimas e ao aquecimento realizado durante o processamento

(Vogrincic et al., 2010). Quando foi realizada a substituição de 30, 45 e 60% de FTR por FSR, os teores médios de rutina incorporada (calculados a partir dos resultados de FSR) foram de 0,95, 1,46 e

1,88 mg.100 g-1

de pão, respectivamente, e os teores encontrados experimentalmente nos pães após o

processamento foram de 0,91, 1,47 e 1,80 mg.100g-1

, indicando que as perdas durante o

processamento foram mínimas. Quanto às análises realizadas com o método de extração com hidrólise ácida, é conhecido que

a rutina, sendo uma molécula de quercetina glicosilada, sofrerá quebra das ligações durante a

hidrólise, liberando quercetina aglicona (Kreft et al., 2006). Por isso, era esperado que o teor de quercetina, após o processo de hidrólise, apresentasse comportamento semelhante ao observado com a

rutina quando extraída sem hidrólise, assim como era esperado que a rutina fosse degradada

(totalmente ou parcialmente) durante o processo de extração com hidrólise. Os dados mostram que não foi detectada quercetina na FTR e esta foi encontrada em quantidade significativa na FSR. Quanto aos

pães, foram calculados teores de 0,76, 1,16 e 1,50 mg.100 g-1 de quercetina pela adição de 30, 45 e

60% de FSR na massa, sendo que foram encontrados valores de 0,92, 1,24 e 1,58 mg.100 g-1

nos pães

prontos para o consumo, indicando que houve total transformação da rutina em quercetina aglicona. Portanto, tanto a quantificação de rutina no método sem hidrólise, quanto a de quercetina após

o processo de hidrólise, mostram resultados semelhantes para descrever o comportamento das FSR nos

pães estudados.

4. CONCLUSÕES Apesar da interferência da FSR sobre a qualidade tecnológica dos pães, é possível concluir

que a incorporação de até 45% de FSR pode ser promissora, devido ao maior teor de rutina e quercetina encontrados, já que nos pães elaborados apenas com FTR esses compostos não foram

detectados. Tais compostos antioxidantes estão cada vez mais em evidência por sua possível

contribuição na redução do risco de doenças mostrada em diversos estudos científicos, sendo importante a incorporação de rutina e quercetina para a nutrição humana.

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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